摘要：在城市工业化进程不断发展和人民生活水平不断提高的同时，工业建设所产出的城市垃圾及危险废物也在迅速增加。危险废物具有毒性、腐蚀性、感染性强及易燃性等特点，对周围土壤和地下水等环境安全带来了严重的隐患，不符合当下可持续发展的理念。因此，加强对危险废物的无害化处理工艺研究显得尤为重要。危险废物焚烧处理工艺凭借自身减容、资源化、无害化等优点，在国内外被广泛应用，并且成为处理危险废物的有效措施。本文介绍了危险废物回转窑焚烧技术，分析了焚烧危废二次污染的成因。提出了采用回转窑焚烧与侧吹炉熔炼协同处理工艺，处理二次污染的环保理念及具体治理措施，以此来提升回转窑焚烧的稳定性、环保性及经济性，并实现经济环保的发展目标，进而推动企业的健康发展。

　　关键词：回转窑焚烧；侧吹炉熔炼；危险废物处理；二次污染；玻璃化

　　回转窑焚烧工艺作为目前处理危险废物常用的一种工程工艺，具有环保性、减量化和热回收的特征。根据数据统计，国内已建成的采用回转窑焚烧工艺的企业多达数十家。该工艺主要用于处理一些有机类危险废物，如石油、化工、制药和医疗废物。机械化程度非常高，维护性能强，操作起来也稳定可靠，建设投资的性价比高。然而，它唯一需要注意的缺点是焚烧过程会产生焚烧渣、烟尘和烟气。其中前两者属于危险废物，仍具有一定的毒性。因此，必须采取有效方式进行二次处理，使产生的烟气达到净化后才可排放，以确保不再对环境造成任何隐患。为了优化和完善回转窑焚烧处理危险废物的工艺，有效治理二次污染物是采用此工艺的企业所面临和需要解决的问题。

　　1危险废物回转窑焚烧技术

　　国内外的危险废物焚烧均采用回转窑焚烧，这种技术应用范围广，可处理固态、膏状、粉状、液态、气态等类型的危险废物。此外，它还可以协同处理多种类型的危险废物，进料方式多样，适合处理复杂危险废物。不同国家的企业对这种技术有各自的工艺控制要求，具体内容见表1。

　　危险废物回转窑焚烧工艺技术路线包括预处理、进料系统、焚烧炉、热能利用系统、烟气净化系统、残渣处理系统及其他辅助装置等。在使用过程中，需要对各个系统参数进行分析调整，以确保焚烧的质量和效率。

　　2焚烧危废二次污染成因

　　很多类型的危险废物都可选择回转窑焚烧工艺技术处理，如医疗废物、农药废物、有机溶剂废物、氰化物废物等。这些危险物都是有机物，含有很多氟、氯等物质，自身的发挥量也非常大。焚烧过程中，这些物质自动产生的焚烧渣和烟尘是无法避免的，但是由于自身独特的特性，其产出量非常少。危废处理企业的回转窑焚烧工艺流程，据统计分析，每天可处理100吨危废物。入窑的危废物料具体成分及具体情况见表2，焚烧窑所产生出的固体废物和烟气情况见表3，窑渣和烟尘采用XRF荧光成分分分析后的内容见表4。

　　据数据分析得知，这些物质焚烧后会产生大量的窑渣，烟尘中的含氧量也随之逐渐提高。这说明高温焚烧后大部分有害物质经过特性转变生成氧化物。但仍有部分氧化物残渣未形成玻璃化能解毒，成为二次危险物质的主要因素。由于回转窑焚烧操作过程的温度未达到残渣熔点和玻璃化需要温度，这种情况下导致部分危险废物无法熔融，难以降低危险系数，满足固体废物玻璃化的标准。此外，因部分危险废物颗粒小，窑内烟气收尘系统会将其抽走，导致解毒效果不佳。这些因素使回转窑焚烧形成的窑渣和烟尘中的有害物质依然存在，且存在渗出的可能性。虽然回转窑焚烧技术能够减少危险废物的数量，降低其危害性，但仍无法满足当前绿色、可持续发展理念下焚烧的需求。因此，在回转窑焚烧与危废标准的基础上，应采取填埋方式处理焚烧渣危废，虽有防渗措施，但仍会产生间接有害影响；渣中的有价金属也未充分回收利用。人类或动物饮用这些被污染的水后会增加患病风险；垃圾填埋场也会散发难闻气味，严重影响人们的健康和生活质量。

　　3二次污染治理

　　3.1侧吹炉熔炼工艺

　　在处理危废物料时，需要在高温下加入适量的硅钙物质，富养高温熔炼并通过冶金技术的辅助形成一种玻璃体液相熔炼渣。这种技术可以有效避免回转窑焚烧危废工艺出现二次污染，并提高焚烧的质量，减少危废物料的产生。然而，在操作时，如果直接增加硅钙物质，就会导致该物质与危废物质一同在回转窑内被熔融，长此以往，回转窑就会形成结窑，降低处理量，增加操作人员的劳动强度，甚至会阻碍燃料燃烧时所产生的热气的流势。因此，在回转窑焚烧过程中实现熔炼技术的应用价值需要引入相关设备对回转窑内所产生的二次污染物进行熔炼处置，加大废物的处理能力，同时也可以减少废气排放，满足社会环保需求。

　　当前最常见的熔融技术是熔炼炉，它可以在高温状态下实现物料的熔炼。熔炼炉样式多种多样，针对回转窑二次污染处的特性及存在的难度系数，通常选择侧吹炉，该设备在有色冶金领域被广泛使用，并且取得了显著的成绩。侧吹炉主要由炉缸、炉顶罩、渣口、风口和余热锅炉等部件组合而成，这些都是实现侧吹熔炼技术的关键性设备，同时也是发挥其应用价值的重要条件。侧吹熔炼技术的优点是：一是备料便捷性，对于炉料的水分和粒度没有过于严格的要求；二是熔炼的强度非常大，可以选择富氧熔池熔炼；三是设备结构简单，炉体水套使用寿命长，能够降低设备损耗度并减少企业经济成本，有助于实现企业经济效益的最大化；四是炉子密封性好，排烟系统负压充裕，现场工作环境安全；五是操作过程中使用的燃料具有强的适应性，可以选择固体燃料、液体燃料和气体。

　　据相关研究发现，侧吹熔炼技术中富氧侧吹熔池熔炼技术已经在多个领域实现了工业化应用，包括液态铅渣还原、废铅酸蓄电池铅膏、锌浸渣和铜精矿等领域。此外，该技术的发展也在无形中推动了有色金属冶炼工艺的发展，促进了节能环保等相关技术的应用，对未来工业化绿色发展具有极大地促进作用。

　　3.2治理方案

　　目前回转窑焚烧系统与富氧侧吹炉熔池熔炼系统的联合工艺是当前治理回转窑焚烧产生危废的最常用方式，能够促使回转窑焚烧所产出的二次污染物熔融可以形成玻璃体相。其中所含有的有害物质和元素会直接固化在玻璃体中，将回转窑焚烧产出的二次污染物质变成一般类型的固体废物，减少污染度。产生少量金属烟尘需进行单独处置。

　　回转窑焚烧烟尘中残留的有机物通过在侧吹炉内进行高温熔融能被分解成气化，生成的可燃气体由侧吹炉熔池两端喷枪鼓入的富氧空气产生燃烧反应，生成CO2、H2O等气体。在高温状态下，侧吹炉内的焚烧渣与硅钙物质就会在相互反应下生成玻璃体，且具有性质稳定和毒性低等优势。如果回转窑焚烧烟尘与焚烧渣中的重金属含量都非常高，可以通过合理的炉料配比、反应气氛调节，采用铜锍、氧化物烟尘等形式来实现对有价元素的回收，同时也可以降低玻璃体中所含有的重金属含量。联合工艺技术的应用效果和价值更优于单一“回转窑焚烧”工艺。

　　分析原因在于回转窑焚烧所产生的烟尘和侧吹炉产生的烟尘可以进入下一道工序回收铅、锌、铋、银等有价金属，而渣再次进入熔炼炉完成熔融。因此侧吹炉所产生的烟尘能够实现自行循环利用，不会向外产生新的危险废物，所以不会对外界环境造成二次污染。同时，所处的熔炼渣也是经过玻璃化后的一般类型的固体废物，毒性非常低，能够有效实现处理二次污染的目的，减轻污染程度，降低毒性，有助于实现对环境的保护。

　　回转窑焚烧与侧吹炉熔炼系统联合使用时，需要以企业建设需求为基准，选择合适的处理方案。当前企业采用了以下两种建设方案。

　　第一种方案为回转窑的出料端与侧吹炉的进料端相连接，这种方式主要优势在于回转窑和侧吹炉可以使用同一套烟气收尘净化系统，因此可以减少建设成本，最大程度地节约能源和资源，减少部分投资。然而，也有不足之处，由于操作空间受限，需要多次少量地完成，容易消耗大量的劳动力，从而提高工作人员的劳动强度。

　　第二种方案是回转窑和侧吹炉分别配置。首先，将回转窑产出的窑渣放置合适的位置进行冷却，之后，再运输到侧吹炉工序中参与配料，最后，一同送到熔炼炉进行废物的熔炼。这种方案的优势在于具有非常大的操作空间。然而，由于回转窑产出的窑渣在进入熔炼炉之前需要进行冷却，这个过程会浪费掉所产生的热能，无法发挥热能的作用，因此易降低热能资源的使用率。

　　从节省投资和节约能源的两个角度来分析，在新建工程中，第一套方案的应用优势及未来发展趋势更优于第二套方案。但对于已经设有回转窑焚烧系统的企业并正在进行技术改造的情况，通常会选择第二套方案，因为在已经建好的回转窑焚烧系统基础上，实现回转窑的出料端与侧吹炉的进料端相互连接的技术改造，则是一个庞大的工程，需要耗费大量的人力、资金和时间，而且还存在安全隐患。

　　总体来讲，“回转窑焚烧联合侧吹炉熔炼”的建设方案具有显著的应用优势，选用时为了达到良好的应用效果，要具体情况具体分析。

　　3.3治理效果

　　环保。采用“回转窑焚烧+侧吹炉熔炼”技术处理危废,基本无烟尘外排,产出的熔渣已被玻璃化,属于一般固废,其中的有害元素被固化在玻璃体内,在自然环境中不会渗漏,基本消除了回转窑焚烧处理危废过程产生的二次污染。

　　投资。项目的投资与项目的规模有关。以某企业所建设的危险废物综合利用及处理项目为例,其回转窑焚烧危废的处理能力为100t/d,投资(包括其配套设施)在1亿元以上。若在此基础上进行“回转窑焚烧+侧吹炉熔炼”的技术改造,新增加的侧吹炉熔炼系统含有与回转窑配套的相关设施,投资可控制在1000万元以下,即新增投资10%左右.

　　经济效益。自行投资建设或进行技术改造则无需对外支付费用,从而增加经济效益。焚烧产出的二次污染物经熔炼后所得的熔渣为玻璃体态产物,经过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007)鉴别后,不属于危险废物,可作为水泥等建筑材料的添加剂,也可作为铺路的基材,为企业带来一定的经济效益。

　　4结语

　　综上所述，回转窑焚烧具有危废减量化的作用，但是回转窑中的物料受热程度不强，受热范围不均匀，也不充分，无法在回转窑被全部熔融。因此无法形成符合一般固体废物要求的玻璃体，不能满足当前社会可持续发展、节能减排的需求。同时，焚烧过程会产生焚烧渣、烟尘，依然是危险废物，需要按照危险废物的标准采取填埋的方式进行处理。而这种方式会对地下水和地表水产生有害影响，严重影响人们的健康和生活质量。

　　随着科研技术水平的不断提高，侧吹炉熔炼工艺系统不断涌现，并在多个领域中被广泛应用。另外，回转窑焚烧与侧吹炉熔炼协同处理工艺将是未来处理危险废物的重要方式，也是垃圾焚烧工业未来发展的主流趋势。此方案的实施只需要在回转窑焚烧实施投资的基础上追加的投资，就可以获取整套技术，实现对危险废物的及时处理，同时减少环境污染，提高人民的生活质量。此方案的实施不仅可以解决焚烧危废二次污染的问题和防治传统填埋的环境隐患，而且还可以为相关企业的建设与发展带来经济效益和社会效益，利于实现自我价值。